Mise à jour de l'industrie - Grappe agro-scientifique pour l'horticulture 3 - Canadian ...

 
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Grappe agro-scientifique pour l’horticulture 3

                                     Mise à jour de l’industrie
2019-2020
 Titre de l’activité :
 Élaboration de stratégies régionales de gestion et d'outils d'aide à la décision pour lutter contre le doryphore de la
 pomme de terre
 Nom du chercheur principal :
 Chandra Moffat et Ian Scott, Agriculture et Agroalimentaire Canada
 Noms des collaborateurs et établissements :
 Cam Donly, AAC; Jessica Vickruck, AAC; Jean-Philippe Parent, AAC; Pier Morin, Université de Moncton; Sheldon
 Hann, AAC; Richard Hardin, AAC; Sebastian Ibarra, Province de l’Île-du-Prince-ÉdouardI; Lorraine MacKinnon,
 Province de l’Île-du-Prince-Édouard; Ryan Barrett, PEI Potato Board; Newton Yorinori, Cavendish Farms; Yves
 Leclerc, McCain Foods Canada; Mathuresh Singh, Services de certification agricole inc.; Marie-Pascale Beaudoin,
 MAPAQ; Pierre Lafontaine, CIEL; Jean-Philippe Légaré, MAPAQ; Dennis Van Dyk, MAAARO; Tracy Shinners-
 Carnelley, Peak of the Market; Scott Meers, Shelley Barkley, Gouvernement de l’Alberta.

 Objectifs de l’activité (selon le plan de travail approuvé) :
 OBJECTIFS : Notre objectif global est de réduire les pertes économiques de la pomme de terre dans les régions de
 culture canadiennes causées par l'herbivorie du doryphore. Plus précisément, nous visons à déterminer la
 susceptibilité locale des populations de doryphore à plusieurs classes d'insecticides via un réseau national de
 surveillance de la résistance, à améliorer la gestion de la résistance, à mieux caractériser la base moléculaire du
 développement de la résistance et à développer de nouveaux outils de vulgarisation pour améliorer les pratiques
 de gestion. Pour ce faire, les livrables sont divisés en quatre objectifs :

 1. Déterminer la sensibilité des populations de doryphores de la pomme de terre à plusieurs classes d'insecticides
 dans différentes régions productrices de pommes de terre au Canada;
 2. Développer un outil de cartographie interactif en ligne pour permettre aux producteurs d’accéder aux résultats
 des enquêtes sur la sensibilité afin d’améliorer la prise de décision locale en vue d’une sélection optimale des
 insecticides;
 3. Identifier les signatures moléculaires de la résistance aux insecticides qui peuvent être utilisées pour surveiller
 l'apparition et la propagation de la résistance dans les populations régionales de doryphores et identifier de
 nouvelles cibles en matière de contrôle des parasites;
 4. Développer un nouvel outil de surveillance de la résistance pour les laboratoires de vulgarisation et de diagnostic
 en tant qu'outil décisionnel au cours d'une saison, basé sur les signatures moléculaires de la résistance en
 développement.
Progrès de la recherche à ce jour (en langage simple) :
Objectif 1. Déterminer la sensibilité des populations de doryphores de la pomme de terre à plusieurs classes
d'insecticides dans différentes régions productrices de pommes de terre au Canada

Au total, trente et une populations de doryphores de la pomme de terre ont été recueillies dans cinq provinces : AB
(0), MB (9), ON (6), QC (9), Î.-P.-É. (3), NB (4 – toutes des propriétés d’AAC), pour le dépistage de la résistance aux
insecticides en 2019. Tout comme en 2018, la sensibilité à six insecticides de trois classes a été évaluée : les
insecticides spinosyn spinosad (ENTRUSTMC 80) et spinetoram (DelegateMC), les insecticides néonicotinoïdes
thiamethoxam (ACTARA® 240 SC) et clothianidin (TITANMC), et les diamides anthraniliques chlorantraniliprole
(CORAGEN™) et cyantraniliprole (VERIMARKMC).

Pour chaque population, 60 larves ont été examinées pour déterminer leur sensibilité à chaque classe d'insecticide.
D'excellents progrès ont été réalisés pour 2019, des tests ont été effectués pour 29 des 31 populations, tandis que
des essais partiels ont été réalisés avec deux populations. Ces deux dernières populations ont été reçues à la fin de
l'été en tant qu'adultes, pour lesquels la ponte est souvent limitée. Les résultats sont répartis en trois catégories de
sensibilité, comme indiqué dans le Tableau 1.

Tableau 1. Sensibilité de chaque population de doryphore de la pomme de terre collecté en 2019 à chacun des six insecticides.
      60 larves par population ont été testées par insecticide, à l'exception des populations QUE-7 et QUE-8 où * indique que
      moins de larves étaient disponibles pour les essais.
                                Sensibilité                   Sensibilité réduite                      Résistance
  Province     Code
                            (> 70 % mortalité)                (70-30 % mortalité)                  (< 30 % mortalité)
               MB-1              Delegate                 Entrust, Coragen, Verimark                  Actara, Titan
               MB-2                                    Actara, Titan Delegate, Coragen              Entrust, Verimark
               MB-3                               Actara, Titan, Entrust, Delegate, Coragen             Verimark
                                                      Titan, Entrust, Delegate, Coragen,
               MB-4               Actara
                                                                     Verimark
     Manitoba

               MB-5              Delegate               Actara, Titan, Entrust, Coragen                 Verimark
                                                                                                 Actara, Titan, Coragen,
               MB-6              Delegate                             Entrust
                                                                                                        Verimark
               MB-7                                      Entrust, Delegate, Verimark             Actara, Titan, Coragen
                MB-8       Entrust, Delegate                  Actara, Coragen                      Titan, Verimark
                MB-9           Delegate              Titan, Entrust, Coragen, Verimark                 Actara
                            Actara, Titan,
                ON-1                                         Entrust, Verimark
                          Delegate, Coragen
                          Entrust, Delegate,
                ON-2                                      Actara, Titan, Coragen
                              Verimark
     Ontario

                ON-3      Entrust, Delegate                   Actara, Coragen                      Titan, Verimark
                ON-4         Actara, Titan                   Entrust, Delegate                   Coragen, Verimark
                ON-5                                      Actara, Titan, Delegate            Entrust, Coragen, Verimark
                ON-6           Delegate                 Entrust, Coragen, Verimark                  Actara, Titan
                QUE-1          Delegate          Actara, Coragen, Entrust, Titan, Verimark
                QUE-2     Coragen, Verimark           Actara, Delegate, Entrust, Titan,
                QUE-3     Coragen, Verimark           Actara, Delegate, Entrust, Titan
                           Actara, Coragen,
     Québec

                QUE-4                                            Delegate                              Entrust
                           Titan, Verimark
                QUE-5          Delegate          Actara, Coragen, Entrust, Titan, Verimark
                                                    Actara, Coragen, Delegate, Entrust,
                QUE-6            Titan
                                                                 Verimark
                QUE-7                                       Entrust*, Delegate*
Actara*, Delegate, Entrust, Titan*,
                             QUE-8
                                                                        Verimark*
                             QUE-9       Verimark         Actara, Coragen, Delegate, Entrust, Titan
                                      Actara, Coragen,
                             NB-1    Delegate, Entrust,
       Nouveau-Brunswick**

                                      Titan, Verimark
                                      Actara, Coragen,
                             NB-2    Entrust, Delegate,
                                      Titan, Verimark
                                       Coragen, Titan,
                             NB-3                                Actara, Delegate, Entrust
                                         Verimark
                                     Coragen, Delegate,
                             NB-4                                     Actara, Entrust
                                      Titan, Verimark
                             PE-1     Delegate, Titan        Actara, Coragen, Entrust, Verimark
    Île-du-Prince-

                                     Coragen, Delegate,
       Édouard

                             PE-2                                       Actara, Titan
                                      Entrust, Verimark
                                      Actara, Coragen,
                             PE-3    Delegate, Entrust,
                                       Titan, Verimark
** Comme nous n'avons pas obtenu le soutien d'une association de producteurs au NB, par souci d'équité envers les associations de
producteurs participantes des autres provinces, nous avons limité notre échantillonnage au NB en 2019 aux seules propriétés d'AAC.

Au Manitoba, plus de la moitié (cinq sur neuf) des populations de doryphores ont montré une résistance à au
moins un néonicotinoïde, tandis que quatre autres populations ont montré une sensibilité réduite, et une seule
population a montré une sensibilité totale au néonicotinoïde Actara®. Six populations ont montré une résistance à
au moins un diamide anthranilique, généralement le Verimark®. Quatre populations ont montré une sensibilité
réduite au DelegateMC, tandis que les cinq autres étaient sensibles. Sept populations ont montré une sensibilité
réduite à Entrust® et une a montré le développement d'une résistance à Entrust®.

En Ontario, trois des six populations ont montré une sensibilité réduite à l'Actara®, une a montré le développement
d'une résistance et deux ont montré une sensibilité totale. Pour le TitanMC, deux populations ont montré un
développement de résistance, deux une sensibilité réduite et deux une sensibilité totale. Une résistance aux
diamides anthraniliques a été constatée dans trois des six populations testées, et dans deux cas, une résistance a
été constatée à la fois au Coragen® et au Verimark®. Une population a conservé une sensibilité totale au Coragen®
ou au Verimark®, mais pas aux deux insecticides. Une seule population a montré un développement de résistance
au spinosyn Entrust®, tandis que trois populations ont montré une sensibilité réduite et deux une sensibilité totale.
Quatre des six populations étaient totalement sensibles au DelegateMC et deux présentaient une sensibilité réduite.

Au Québec, la résistance au spinosyn Entrust® n'a été détectée que dans une seule des neuf populations. Les autres
populations ont montré le développement d'une sensibilité réduite à Entrust® et la plupart ont également montré
une sensibilité réduite au DelegateMC. La plupart des populations ont montré une sensibilité réduite aux
néonicotinoïdes, mais aucune résistance n'a été détectée. En ce qui concerne les diamides anthraniliques, un
nombre à peu près égal de populations ont montré une sensibilité totale à ces substances que celles qui ont
montré une sensibilité réduite.

Les deux populations maritimes ont obtenu des résultats similaires. Les populations du Nouveau-Brunswick ont
toutes été collectées sur les champs d'AAC. Deux des quatre populations étaient totalement sensibles à tous les
insecticides testés, tandis que les deux autres présentaient une sensibilité réduite à l'Actara® et à l'Entrust®, et que
l'une d'entre elles présentait en outre une sensibilité réduite au DelegateMC. À l'Î.-P.-É., une population testée a
montré une sensibilité totale à tous les insecticides testés. Une autre a montré une sensibilité réduite aux deux
néonicotinoïdes et l'autre a montré une sensibilité réduite à au moins un insecticide de chaque classe.
Objectif 2. Développer un outil de cartographie interactif en ligne pour permettre aux producteurs d’accéder aux
résultats des enquêtes sur la sensibilité afin d’améliorer la prise de décision locale en vue d’une sélection optimale
des insecticides
En 2019-2020, des progrès substantiels ont été réalisés sur l'outil de cartographie en 2019-2020. Sheldon Hann,
biologiste d'AAC Fredericton, a entamé le développement de l'outil de cartographie SIG dans le système ArcGIS
d'ESRI en utilisant des données provenant des enquêtes de 2018 et 2019. ArcGIS a été choisi, car il est soutenu et
largement utilisé par le monde universitaire, l'industrie et les organismes gouvernementaux et non
gouvernementaux. L'atlas vivant de la plateforme et sa capacité à accéder à des données ouvertes améliorent
l'expérience de l'utilisateur final grâce à une navigation facile à utiliser et à des sources de données fiables et
actualisées. Les couches web sont actuellement en phase de développement dans le cadre de la licence
d'entreprise d'AAC dans l'environnement ArcGIS Online. L'application cartographique web actuelle est disponible
hors ligne à des fins de recherche et nous préparons les premières versions à fournir aux partenaires du projet d'ici
2022. L'application de cartographie web permettra aux producteurs et à l'industrie d'accéder aux résultats détaillés
de l'étude de sensibilité et de les obtenir sous une forme accessible et facile à naviguer. Bien que la carte de
démonstration ci-dessous indique des emplacements ponctuels, nous travaillons sur des méthodes permettant de
garantir que des emplacements spécifiques des sites de terrain resteront protégés.

Figure 1 : Capture d'écran de l'outil de cartographie SIG basé sur le web, l'enquête sur la sensibilité à l'insecticide du
   doryphore de la pomme de terre. L'outil de cartographie est encore en phase de développement. À titre d'illustration, la
   répartition de la sensibilité au spinosyn Entrust® dans le centre et l'est du Canada est présentée ici.

Objectif 3. Identifier les signatures moléculaires de la résistance aux insecticides qui peuvent être utilisées pour
surveiller l'apparition et la propagation de la résistance dans les populations régionales de doryphores et identifier
de nouvelles cibles en matière de contrôle des parasites
Nous avons effectué des tests de diagnostic moléculaire du doryphore à partir de populations soumises en 2018 et
2019. Des adultes individuels issus de diverses populations de doryphores et testés pour leur résistance à six
insecticides (comme ci-dessus dans l'objectif 1) ont été sélectionnés pour des analyses de diagnostic moléculaire
sur la base des niveaux de résistance observés. Les populations les plus prioritaires pour les tests étaient celles qui
présentaient une forte activité de résistance aux insecticides spinosyn et diamide, car la base moléculaire de la
résistance aux néonicotinoïdes a été relativement bien caractérisée lors de recherches antérieures. Ces populations
prioritaires comprenaient deux populations résistantes de l'Ontario (ON-4 et ON-5) et une population résistante du
Québec (QC-4). Des populations sensibles à utiliser comme base de comparaison ont également été sélectionnées
(ON-2 pour l'Ontario et QC-5 pour le Québec). Les tissus des insectes ont été disséqués à partir de groupes de cinq
adultes pour chaque population et mis en commun avant l'extraction de l'ARN pour constituer une réplique. Trois
répliques ont été collectées pour chaque population. Tous les échantillons ont été évalués pour leur qualité et
soumis à une installation de séquençage pour la préparation de la bibliothèque et le séquençage de masse. Une
fois toutes les données de séquençage reçues, une analyse bioinformatique sera lancée pour comparer les profils
d'expression des gènes caractéristiques de chaque population afin d'identifier les gènes dont l'expression est
corrélée à la présence d'une résistance aux insecticides. Des populations résistantes aux insecticides ont également
été identifiées à partir d'insectes collectés au Manitoba (MB-2, MB-6, MB-7), mais aucune population totalement
sensible n'a été trouvée qui pourrait servir de comparateur de contrôle. Cela souligne la nécessité de localiser les
populations sensibles de doryphores au Manitoba. Les insectes de ces trois populations du Manitoba ont été traités
pour recueillir de l'ARN mais ne seront pas séquencés. Au lieu de cela, des doryphores quantitatifs seront utilisés
pour évaluer si des gènes identifiés comme surexprimés dans les populations de l'Ontario ou du Québec sont
également liés à la résistance dans ces populations géographiquement séparées. Une analyse plus approfondie
pourra être entreprise si l'une des populations du Manitoba présente des similitudes évidentes dans l'expression
des gènes avec les populations séquencées. Les données des études moléculaires de 2019 seront traitées et
analysées au cours de l'été et de l'automne 2020.

Activités de prolongation (présentations aux producteurs, articles, présentations sur affiches, etc.) :

Présentations
1. Vickruck, J. Krolikowski, S., Scott, I., MacKinley, P., Hann, S. et Moffat, C., Development of Regional Management Strategies
and Decision Making Tools for Control of Colorado Potato Beetle, Rencontre annuelle conjointe de la Société d’entomologie
du Canada, de la Canadian Society for Ecology and Evolution et de l’Acadian Entomological Society, Fredericton, NB, 20 août
2019. 200 participants.

2. Bastarache, P., Dumas, P. et Morin, P. Jr., Modulation of alpha-crystallin B in response to various challenges in the Colorado
potato beetle Leptinotarsa decemlineata, Rencontre annuelle conjointe de la Société d’entomologie du Canada, de la
Canadian Society for Ecology and Evolution et de l’Acadian Entomological Society, Fredericton, NB, 20 août 2019. 200
participants.

3. Dumas, P. et Morin, P. Jr., Quantification and dsRNA-based targeting of heat shock proteins in Colorado potato beetles
(Leptinotarsa decemlineata) submitted to temperature or insecticide stress, Rencontre annuelle conjointe de la Société
d’entomologie du Canada, de la Canadian Society for Ecology and Evolution et de l’Acadian Entomological Society,
Fredericton, NB, 20 août 2019. 60 participants.

4. Krolikowski, S., Scott, I., MacKinley, P., Hann, S. et Moffat, C., Development of Regional Management Strategies and
Decision Making Tools for Control of Colorado Potato Beetle, Ontario Pest Management Conference, Guelph, ON, 5 novembre
2019. 60 participants.

5. MacKinley, P., Hann, S., Krolikowski, S., Vickruck, J., Moffat, C. et Scott, I., 2019. Étude sur la résistance aux insecticides
chez les populations de doryphore du Québec, Colloque Pomme de Terre, Lévis, QC, 22 novembre 2019. 60 participants.

Rapport
Vickruck, J., Scott, I., Krolikowski, S., MacKinley, P., Donly, C., Hann, S., et Moffat, C., Canada wide evaluation of the
susceptibility of Colorado potato beetle larvae to six registered insecticides, Centre de la lutte antiparasitaire, Agriculture et
Agroalimentaire Canada : 2019-04-C. 3pp.

Résultats précoces (s’il y en a) ou défis :
Les partenaires du projet au Manitoba, en Ontario, au Québec et à l'Île-du-Prince-Édouard font preuve d'un
engagement élevé à l'égard du projet et nous sommes très heureux d'avoir un tel niveau de participation
continue. Nous rappellerons à nos partenaires que pour poursuivre les objectifs 3 et 4, relatifs aux signatures
moléculaires de la résistance aux insecticides, nous devons inclure dans nos tests les populations pour lesquelles
aucune résistance n'est soupçonnée. Nous avons besoin de populations sensibles pour servir de témoins, sinon
nous ne pouvons pas déterminer quelles signatures moléculaires sont dues à la résistance aux insecticides ou à
d'autres facteurs de la population locale. La réduction de la sensibilité et le développement de la résistance aux
diamides anthraniliques et aux néonicotinoïdes sont les principales préoccupations des intervenants du Manitoba.
La réduction de la sensibilité et le développement de la résistance aux épinosyns dans les populations de
doryphore de la pomme de terre du Québec sont très préoccupants en raison de la dépendance des producteurs
biologiques à l'égard de cette classe d'insecticide. Nous avons constaté un engagement important des parties
prenantes du Québec en 2019, notamment plusieurs conférences téléphoniques avec les parties prenantes, ainsi
que leur participation à des réunions régionales pour présenter notre travail. À leur demande, nous travaillons
également à la rédaction d'un article qui sera publié dans le magazine des producteurs du Québec, et nous
inclurons également la version anglaise dans les magazines des producteurs d'autres régions. En 2020, les efforts
à l'Î.-P.-É. se concentreront sur les domaines qui préoccupent particulièrement les parties prenantes de l'île. En
discutant avec les parties prenantes de plusieurs régions, nous réévaluons les produits que nous testerons en
2020 ou 2021 pour les régions de culture sélectionnées et nous sommes à la recherche de moyens d'augmenter la
réponse à l'enquête sur l'utilisation des insecticides remplie par les producteurs.

Nous n'avons reçu aucune population de doryphores de l'Alberta en 2019. Dans l'ensemble, les populations de
l'Alberta ont montré des niveaux élevés de sensibilité à toutes les classes d'insecticides testées en 2018. De plus,
nous sommes conscients d'un certain roulement de personnel chez nos partenaires de projet (Scott Meers a pris
sa retraite à la fin de 2019). Ces deux facteurs réunis peuvent expliquer pourquoi nous n'avons pas reçu
d'échantillons en 2019. En mai 2020, nous avons communiqué avec des partenaires en Alberta dans l'espoir de
recevoir des populations en 2020 et au-delà.

COVID-19
Les Centres de recherche et de développement d'AAC ont cessé tous leurs services, sauf les services essentiels, au
milieu du mois de mars en raison de la COVID-19. À ce stade (mai 2020), seules des activités limitées de travail sur
le terrain ont été approuvées pour les chercheurs d'AAC, en plus des activités essentielles telles que l'élevage
d'insectes, qui se sont poursuivies pendant la fermeture. Aucune activité de laboratoire n'est approuvée pour
l'instant. Nous sommes en communication avec la direction d'AAC pour déterminer si nous pourrons
entreprendre cette année des activités liées aux objectifs 1 et 3, qui nécessitent tous deux des travaux de
laboratoire. Au milieu du mois de mai, nous avons communiqué avec des partenaires de projet dans toutes les
régions en croissance afin de discuter des plans pour 2020. Nous avons fait savoir qu'au maximum, nous serons en
mesure de réaliser 30 % des tests prévus pour 2020, et qu'en raison de cette situation, les parties prenantes
prévoient donc de nous envoyer un ensemble réduit de populations prioritaires pour les tests de résistance. Les
parties prenantes à qui nous avons parlé sont également conscientes qu'à l'heure actuelle, nous n'avons aucune
garantie de pouvoir progresser dans le cadre des objectifs 1 et 3 en 2020, car nous devons attendre les directives
de la direction d'AAC concernant les plans de reprise des travaux de laboratoire. Nous fournirons une mise à jour
à ceux qui recevront des trousses de collecte de doryphores à la fin juin.

Message(s) clé(s) :
D'excellents progrès ont été réalisés en 2019 grâce à la participation des partenaires du projet dans toutes les
régions canadiennes de culture de la pomme de terre et à notre fantastique personnel technique et nos étudiants.
Nous continuons de surveiller la résistance aux insecticides du doryphore de la pomme de terre, nous nous
efforçons de respecter les délais de production de chaque projet et nous fournissons des mises à jour à l'industrie.
Nous sommes toujours heureux de recevoir des communications pour discuter plus en détail des résultats du
projet et des besoins des parties prenantes régionales.

 Ce projet est généreusement financé par la Grappe agro-scientifique pour l'horticulture 3, en coopération avec le Programme
        Agri-science d'Agriculture et Agroalimentaire Canada, une initiative du Partenariat canadien pour l'agriculture,
                           le Conseil canadien de l'horticulture, et des collaborateurs de l’industrie.
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